Способ раскисления кипящей стали

 

СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ ЮШЯЩЕЙ СТАЛИ в ковше, включающий ввод раскислителя с углеродсодержащим связующим , закрепление их к днищу и заливку расплава, о т л и ч а ю щ ийс я тем, что, с целью снижения себестоимости стали за счет уменьшения угара раскислителей, в ковш вводят смесь углеродсодержащего связукнцего и раскислителей в соотношении 0,160 ,63 :1 по объему, а закрепление ее к днищу осуществляют путем коксования углеродистого связующего.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5ц С 21 С 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»» ,Ъ / (/.

М\

° °

О»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3626785/22-02 (22) 29.07.83 (46) 07.10.84. Бюл. Р 37 (72), В.С. Сапиро, В.M. Сафонов, В.В. Приходько, С.Н. Тимошенко, М.M. Перистый, В.И. Панковец

:и П.Г. Оноприенко (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.745(088.8) (56) 1. Патент США к= 3784177, кл. С 21 С 7/04, опублик. 1974 °

2, Авторское свидетельство СССР

У 493508, кл. С 21 С 7/00, 1974.

3. Заявка Японии N- 47-44852, кл. С 21 С 7/06, опублик. 13.11.72. (54) (57) СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ КИПЯЩЕЙ

СТАЛИ в ковше, включающий ввод раскислителя с углеродсодержащим связующим, закрепление их к днищу и заливку расплава, о т л и ч а ю щ и. йс я тем, что, с целью снижения себестоимости стали за счет уменьшения угара раскислителей, в ковш вводят смесь углеродсодержащего связующего и раскислителей в соотношении О, 160,63 :1 по объему, а закрепление ее к днищу осуществляют путем коксования углеродистого связующего.

1117324

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам раскисления стали в ковше, и может быть использовано в сталеплавильных цехах при производстве кипящей стали, Известен способ введения добавок в разливочный ковш с расплавленным металлом, согласно которому в ковш помещают футерованный стержень. Вокруг нижней части стержня, которая опирается на дно ковша, устанавливают друг на друга несколько контей неров, содержащих легкие добавки, после этого ковш заполняют металлом, в результате чего контейнеры расплав- 15 ляются, а добавки попадают в металлЦ

Однако после расплавления контейнере» легкие добавки всплывают в плах, что увеличивает их угар. Кроме того, вводимые в ковш ферроспла- 20 вы неравномерно распределяются в объеме металла, поскольку отсутствует до олнительное его перемешивание с целью усреднения присадок. Это ведет к неравномерности химического соста- 25 на ме" àëëà по высоте ковша; возникают также дополнительные трудности в подготонке ковшей к плавкам. Указанные недостатки снижают эффективность способа, так как способствуют 30 увеличению угара раскислителей и процента брака на разливке ввиду неоднородности металла.

Известен способ обработки жидкого металла в ковше, в котором после послойного ввода легкоиспаряющихся добавок и обессеривающей смеси ее оплавляют па глубину 3-10 мм, à íà оплавленный жидкий слой укладывают дефосфорирующую шлакообразующую смесь(2)40

Закрепление реагента оплавлением слоя рафинирующей смеси на дне ковша

»е обеспечивает эффективного раскисления и перемешивания, так как отсутствует постепенный ввод реагента в . объем металла, это ведет к значительному угару раскислителей, при этом не достигается удаление газов из металла. Осуществление способа требует специальных устройств для оплавления рафинирующей смеси. При введении таким образом добавок время, необходимое на растворение рафинирующей смеси, может превышать время выпуска плавки, что приводит к возникновению 55 градиента концентраций, чему способствует также различие в удельных массах расплава и добавок.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спбсоб раскисления кипящей стали, включающий ввод раскислителя — алюминия, покрытого углеродсодержащим материалом, например гудроном, и фиксирование его в ванне металла специальным устройством (3).

Цель изобретения — снижение себестоимости стали путем уменьшения угара раскислителей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раскисления кипящей стали Ь ковше, включающему ввод раскислителя с углеродсодержащим связующим, закрепление их к днищу и заливку расплава, в ковш вводят смесь углеродсодержащего связующего и раскислителей в соотношении 0 160 63:1 по объему, а закрепление ее к днищу осуществляют путем коксования углеродистого связующего

Находящийся в расплаве скоксованный углеродистый материал является инициатором углеродного кипения металла. Насыщение углеродом пограничного с поверхностью смеси слоя металла до сверхравновесного с данным содержанием кислорода значительно облегчает зарождение пузырей окиси углерода и дает толчок для протекания реакции в объеме металла на всплывающих и быстро укрупняющихся пузырях. При взаимодействии сливаемого в ковш нераскисленного металла с развитой поверхностью скоксованного связующего происходит эффективное раскисление, дегазация и удаление неметаллических включений барботирующими металл газообразными продуктами раскисления металла углеродом.

Одновременно с этим процессом идет постепенное растворение раскислителя в слоях металла, раскисленных углеродом. Выделение газообразных продуктов реакции идет интенсивно, поэтому раскислитель равномерно распределяется в объеме ковша.

В смесь вводят раскислители (ферромарганец, феррохром, антрацит и т.п,) и углеродистое связующее (каменноугольный пек) при следующем соотношении ингредиентов, об.ч.: раскислитель 1; углеродистое связующее О, 16-0,63. Введение в состав смеси углеродистого связующего спо собствует ускорению массообменных процессов в ковше и раскислению ме3 f f17 талла, что снижает угар раскислителей и интенсифицирует процесс раскисления, следовательно, углеродистое связующее используется в качестве активного компонента и выполняет роль свя- 5 эующего.

При соотношении (об.ч.) 1 к менее

О, 16 раскислителя и углеродистого связующего происходит разрушение скоксованной массы при попадании 10 первых порций металла в ковш ввиду того, что скоксованное углеродистое связующее не образует надежных "мостов" между всеми кусками раскислителя. Если в составе массы находится углеродистое связующее в количестве

0,16 об.ч., то прочность ее на раэдавливание достигает 50 кг/см, а это достаточно для ведения процесса обработки. При этом соотношении обес- Zp печивается барботаж ванны, следовательно, улучшается усреднение раскислителя в объеме ковша и снижается

его угар.

Смесь, взятая в соотношении 0,34:1,25 обладает достаточной прочностью (160 кг/см ), реакционной способностью и позволяет осуществлять, благодаря донному барботажу металла, раскисление металла, усреднение его химического состава и температуру, снизить угар раскислителя (ферромарганца на 7-10 ). При содержании углеродистого связующего 0,63 об.ч. процесс раскисления затягивается ввиду медленной подачи раскислителя в объем металла и составляет для

f50-тонного ковша около 15 мин, а при увеличении содержания связующего процесс будет продолжаться после выпус- 40 ка, а это может привести к переливу шлака и металла из ковша и снижению производительности агрегата.

324 4

Ковш нагревают и при 600-900 < коксуют связующее в течение 20-30 мин.

Смесь надежно прикреплена к д у ковша. Нагрев ковша и коксование смеси производят на стенде для сушки ковшей, выделяющиеся газы догорают в пламени горелки. Сформированная масса вызывает и поддерживает интенсивное кипение металла в нижней застойной зоне ковша. Кроме того, в связи с высокой химической и капиллярной активностью твердого углерода, находящегося в процессе слива на дне ковша, кипение имеет восстановительный характер. Все эти особенности оказывают влияние на угар раскислителей и их распределение в объеме ковша.

Нанесенная смесь не разрушается при контакте с жидким металлом и предохраняет лещадь ковша от размыва струей, что обеспечивает непрерывную подачу реагента в металл.

Пример. Ковш, готовый к разливке, устанавливают в вертикальном положении на стенд, Из бункера с питателем равномерно подают смесь ферромарганца углеродистого и каменноугольного пека (в об.ч. 1:0,34).

Ковш накрывают колпаком с горелкой и нагревают в течение 25 мин. 3а это время связующее коксуется и слой надежно скрепляется с футеровкой лещади ковша. После этого ковш готов к выпуску металла. Масса смеси до коксования составляет 1000 кг. При выпуске происходит интенсивное взаимодействие металла и смеси при этом содержание кислорода в ковше снижается на 20-35 а угар ферромарганца на 5-10 .

В таблице приведен химический состав смесей и свойства.

1117324

Содержание ингредиентов, об.ч.

Свойства и показатели

Способ

Относительное снижеВремя

НаугКаменноугольный пек

Ферромар" ганец вэаимодейлероиваствия, мин ние ние, 7.

До расконценца, 7 трации кисло рода,X ния

Предлагаемый

21 30

0,08 0,08 0

О, 16

0,07 0,07 0 30 21

0,40

0,05 0,06 0,01 32

19 11

0,63

Известный

0,08 0,07 0 01

41 родистого связующего, причем во время процесса раскисления реагент не всплывает в шлак, так как он надежно прикреплен к дну ковша, что позволяет увеличить его усвоение.

Экономический эффект от использования составит 0,077 р./т.

Составитель В. Шахнович

Редактор Н. Петраш Техред H.Tenep Корректор А. Обручар

Заказ 7154/17 Тира:к 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Согласно предлагаемому способу раскисления кипящей стали по сравнению с известным растворение вводимого- на дно ковша раскислителя осуществляется постепенно при интенсивном

30 раскислении и перемешивании металла за счет введения в состав смеси углеУгар ферромарган